Reatores de discos rotativos e tubular helicoidal na degradação fotocatalítica de diclofenaco e carga orgânica de efluente hospitalar
Fecha
2009-07-28Metadatos
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Neste trabalho estudou-se a aplicação de processo avançado de oxidação via fotocatálise heterogênea, na degradação de diclofenaco e da carga orgânica do efluente do Pronto Atendimento do Hospital Universitário de Santa Maria (PA-HUSM). Para isto foram utilizados dois fotorreatores, sendo um deles de discos rotativos, com TiO2 imobilizado em
discos de cerâmica e capacidade de 1800 mL; e, o outro, tubular helicoidal, com TiO2 em suspensão e capacidade de 1000 mL. Em ambos os fotorreatores foi utilizada radiação emitida por lâmpada de vapor de mercúrio de média pressão (125 W e 401 W m-2). A fim de medir o fluxo de fótons emitido pela lâmpada foi utilizado o actinômetro ferrioxalato de potássio. Os fluxos de fótons medidos foram de 2,22x10-6 ± 1,30x10-7 mol s-1 e 1,77x10-6 ± 1,45x10-7 mol s-1 para os reatores de discos rotativos e tubular helicoidal, espectivamente. Foi feita a adequação da eficiência dos reatores por meio da redução da demanda química de oxigênio (DQO), aplicando-se metodologia de superfície de resposta (RSM). Ambos os fotorreatores foram mantidos à temperatura de 30 °C e o tempo de tratamento foi de 60 min. Para o fotorreator de discos rotativos, a melhor condição otimizada foi em pH 5 e 9 rpm, obtendo-se abatimento de 30% da DQO. No fotorreator tubular helicoidal obteve-se redução de 45% da DQO utilizando-se pH 3, suspensão de 600 mg L-1 de TiO2 e taxa de recirculação de 15 L h-1. A eficiência fotônica foi menor no fotorreator de disco rotativos 2,69 ± 0,23%, comparada com 10,54 ± 0,37% do fotorreator tubular helicoidal. A eficiência de degradação do diclofenaco no
efluente hospitalar foi avaliada através de determinação analítica por cromatografia líquida com detector de arranjo de diodos (HPLC-DAD), lmáx = 279 nm, fase móvel MeOH:tampão
Na3PO4 0,01 mol L-1(H3PO4, pH 6), na proporção de 70:30. O diclofenaco adicionado ao efluente hospitalar (0,1 mg L-1) foi 100% degradado utilizando-se o fotorreator de discos
rotativos, e, usando-se o fotorreator tubular helicoidal, a degradação do diclofenaco foi de 97%. A determinação de diclofenaco no efluente hospitalar foi feita por HPLC-DAD, em
amostras coletadas durante 7 dias. As concentrações de diclofenaco variaram de 0,8 a 3,6 mg L-1, com média de 1,7 mg L-1. A toxicidade aguda (LC50) do efluente hospitalar e de soluções de diclofenaco foi avaliada por meio de teste com o bioindicador Artemia salina. A inibição da toxicidade aguda no tratamento do efluente hospitalar utilizando-se o fotorreator de discos rotativos foi de 58%; e, de 55%, com o fotorreator tubular helicoidal. Nos ensaios de toxicidade com soluções aquosas de diclofenaco não ocorreu mortalidade da Artemia salina, o que demonstra que este fármaco não apresenta toxicidade aguda para esse bioindicador, entretanto não são conhecidos os efeitos de toxicidade crônica pra este bioindicador.